专利名称：模板触发数字示波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种示波器，尤其涉及一种模板触发数字示波器。
背景技术：
示波器作为一种通用测试测量仪器，在工业自动化、计算机、航空航天等领域的应用中发挥着重要的作用。随着系统的信号时钟速度越来越快，各行业应用对示波器的要求也在不断发展，除了在性能上要求更高的带宽、更快的采样率和更深存储长度之外，从应用角度来看示波器正被越来越频繁地应用于测试复杂信号，包括模拟和数字电路设计、通信、 汽车电子等领域。在示波器使用过程中，在测量无规律数据或者在大量有规律的周期函数中包含偶发的错误信号时，使用传统的边缘触发已经无法准确的观察有效数据。

发明内容
本发明目的是提供一种模板触发数字示波器，其可有效的显示偶发的错误信号的波形状态。为解决上述的技术问题，本发明包括通道信号采集电路，所述的通道信号采集电路连接FPGA处理模块，FPGA处理模块连接CPU，CPU连接Flash程序存储器和内存储器， FPGA处理模块连接外存储器，CPU上运行如下步骤的触发软件(1)预存模板波形数据；(2)将预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果模板波形数据与待测波形数据匹配，则发出触发信号。所述的步骤O)为将待测点预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果该点的模板波形数据与待测波形数据匹配，则进行下一个待测点的比较，直至将所有待测点比较完毕，发出触发信号。所述的通道信号采集电路包括模拟放大电路，模拟放大电路连接模数转换器，模数转换器并联比较器。所述的模板波形数据与待测波形数据匹配是指模板波形数据与待测波形数据相同，或是模板波形数据与待测波形数据匹配差距在设定的范围内。所述的模板波形数据与待测波形数据匹配的触发条件包括匹配成功或匹配失败。所述的模板波形数据与待测波形数据匹配的触发条件包括匹配成功或匹配失败。本发明即预先输入或保存一个波形的模板，并且预先设置好匹配项目和冗余度。 当在无规律的波形中匹配到预先设定的波形，或者在周期函数中发现不匹配的波形时，发出触发信号，使用户非常容易的观察到偶发的错误信号的波形状态。


图1为本发明的系统结构图。图2和3为本发明第一种实施方式的触发波形示意图。图4为本发明第二种实施方式的程序流程图。图5为本发明第二种实施方式的触发波形示意图。
具体实施例方式如图1所示本发明的第一种实施方式包括通道信号采集电路，用于采集输入信号的波形数据，通道信号采集电路包括模拟放大电路，模拟放大电路连接模数转换器，模数转换器并联比较器，所述的模数转换器和比较器连接FPGA处理模块。FPGA处理模块连接CPU，CPU连接Flash程序存储器和内存储器，FPGA处理模块连接外存储器，CPU连接显示器。CPU为ARM9，FPGA处理模块采用Lattice公司的一种低功耗、高性能和低价格的现场可编程门阵列LatticeXP2进行处理，通道模数转换器选用AD公司的双8位通道80MSPS 的模数转换器件AD9288。CPU上运行如下步骤的触发软件(1)预存模板波形数据在FPGA处理模块内；(2)将预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果模板波形数据与待测波形数据匹配，既模板波形数据与待测波形数据不相同时发出触发信号。如图2和3所示，此波形为正常的周期性波形的一个周期，此波形中夹杂着一些偶发的干扰信号，现在需要将其中的杂波检测出来。为此首先要由用户截取一个周期的波形， 选取其中的一部分或者全部作为模板，设置冗余数值，设置关注的项目如电压、时间；然后以此用户设置的周期和模板为基础，开始匹配AD模数转换器采到的数据，因为是偶发的噪波，所以可以很快的同步，然后根据模板的数据检测相应位置的数据，图2所示如果发现不符，则发出同步信号，则用户可以观察到异常发生时刻的波形。本发明的第二种实施方式包括通道信号采集电路，用于采集输入信号的波形数据，通道信号采集电路包括模拟放大电路，模拟放大电路连接模数转换器，模数转换器并联比较器，所述的模数转换器和比较器连接FPGA处理模块。FPGA处理模块连接CPU，CPU 连接Flash程序存储器和内存储器，FPGA处理模块连接外存储器，CPU连接显示器。CPU为 ARM9, FPGA处理模块采用Lattice公司的一种低功耗、高性能和低价格的现场可编程门阵列LatticeXP2进行处理，通道模数转换器选用AD公司的双8位通道80MSPS的模数转换器件AD9288。CPU上运行如下步骤的触发软件(1)预存模板波形数据在FPGA处理模块内；(2)将待测点预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果该点的模板波形数据与待测波形数据匹配，则进行下一个待测点的比较，直至将所有待测点比较完毕，发出触发信号。其具体步骤如图4所示，首先计数器清零，采集待测波形数据，从FPGA处理模块内取出模板波形数据，待测波形数据与模板波形数据进行匹配，即看数值是否相等，如果相等则计数器加1直至全部匹配完成。如图5所示在某些应用场合，数据波形并不是稳定的周期性波形，用户需要的波形夹杂在其他的波形当中出现，使用FPGA快速匹配，当检测到有相同的波形时，则发出同步信号，使用户可以观察到当时的波形。
作为本发明的一种改进，也可在模板波形数据与待测波形数据匹配的触发条件为匹配失败，即所述的模板波形数据与待测波形数据不相同，或是模板波形数据与待测波形数据差距在设定的范围之外。从而在模板波形数据与待测波形数据匹配失败的情况下，触发示波器进行扫描，来显示此状态下的波形。
权利要求
1.一种模板触发数字示波器，包括通道信号采集电路，其特征在于所述的通道信号采集电路连接FPGA处理模块，FPGA处理模块连接CPU，CPU连接Flash程序存储器和内存储器，FPGA处理模块连接外存储器，CPU上运行如下步骤的触发软件(1)预存模板波形数据；(2)将预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果模板波形数据与待测波形数据匹配，则发出触发信号。
2.根据权利要求1所述的多通道复合触发数字示波器，其特征在于所述的步骤(2) 为将待测点预存模板波形数据与待测波形数据进行对比，如果该点的模板波形数据与待测波形数据匹配，则进行下一个待测点的比较，直至将所有待测点比较完毕，发出触发信号。
3.根据权利要求1或2所述的多通道复合触发数字示波器，其特征在于所述的通道信号采集电路包括模拟放大电路，模拟放大电路连接模数转换器，模数转换器并联比较ο
4.根据权利要求1、2或3所述的多通道复合触发数字示波器，其特征在于所述的模板波形数据与待测波形数据匹配是指模板波形数据与待测波形数据相同，或是模板波形数据与待测波形数据匹配差距在设定的范围内。
5.根据权利要求1、2或3所述的多通道复合触发数字示波器，其特征在于所述的模板波形数据与待测波形数据匹配的触发条件包括匹配成功或匹配失败。
6.根据权利要求4所述的多通道复合触发数字示波器，其特征在于所述的模板波形数据与待测波形数据匹配的触发条件包括匹配成功或匹配失败。
全文摘要
本发明及一种示波器，尤其涉及一种模板触发数字示波器，它包括通道模拟放大电路，通道模拟放大电路连接通道模数转换器，通道模数转换器并联比较器，所述的模数转换器和比较器连接FPGA处理模块，FPGA处理模块连接CPU，CPU连接Flash程序存储器和内存储器，FPGA处理模块连接外存储器，CPU上运行触发软件。其可有效的显示偶发的错误信号的波形状态。
文档编号G01R13/02GK102384995SQ20101027304
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者吴晓北, 徐凯 申请人:河南友利华系统工程有限公司